Одним з красивих оптичних явищ природи є полярне сяйво.

Зраєв Дмитро Олександрович

                      

Урок з фізики (7 клас)

 

спеціальність 6.040203 – фізика

 

 

  Робота

                                                                                        студента 3-Б курсу

                                                                                        ННІ ФМ КІС

 денної форми навчання

 

 

 

Черкаси – 2011

Урок № 8(1)

Тема уроку: Оптичні явища в природі. Джерела світла.

Дата проведення: 10.11.11.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

 Мета уроку: Сформувати в учнів поняття про природу світла його джерела та розглянути основні оптичні явища в природі, використовуючи  положення про прямолінійне положення та закони світла, розвивати пізнавальні здібності учнів.

Обладнання та засоби навчання:  комп’ютер, проектор, навчальна програма „Фізика 7 клас”.

Хід уроку

І. Організація класу

Добрий день, я - Зраєв Дмитро Олександрович, буду проводити у вас урок.

ІІ. Відвідування.

ІІІ. Повідомлення теми і мети уроку.

Тема уроку: Оптичні явища в природі. Джерела світла.

Сьогодні ми повинні з'ясувати природу світла розглянути його джерела та  означити основні оптичні явища в природі, використовуючи положення про прямолінійне положення та закони світла.

Мета уроку:Сформувати в учнів поняття світло, його джерела та оптичні явища світла в природі.

ІV. Питання для розгляду

1. Світло;

2. Оптичні явища в природі;

3. Джерела світла;

4. Приймачі світла;

5. Висновки.

V. Виклад нового матеріалу

Що таке світло?

• Світло – випромінювання, яке сприймає людське око і яке поширюється зі швидкістю 300000 км/с.

•  Оптика (optike – наука про зорові відчуття) – розділ фізики, що вивчає світлові явища.

Поширення світла

• Пучок світла – це циліндричний або конічний канал, усередині якого поширюється світло.

• Світловий промінь – лінія, вздовж якої поширюється світло.

• Промінь – це вісь пучка.

– В однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно

 

Оптичні явища в природі. Веселка

Веселка (також райдуга) — оптичне явище в атмосфері, що являє собою одну, дві чи декілька різнокольорових дуг, що спостерігаються на тлі хмари, якщо вона розташована проти Сонця. Червоний колір бачимо із зовнішнього боку веселки, а фіолетовий — з її центральної частини.

Веселка - це красиве небесне явище - завжди привертала увагу людини. У колишні часи, коли люди ще мало знали про навколишній світ, веселку вважали “небесним знаменням”. Так, стародавні греки думали, що веселка - це усмішка богині Іріди.

Веселка спостерігається осторонь, протилежною Сонцю, на тлі дощових хмар або дощу. Різноколірна дуга зазвичай знаходиться від спостерігача на відстані 1-2 км., а іноді її можна спостерігати на відстані 2-3 м на тлі водяних крапель, утворених фонтанами або розпилювачами води.

Центр веселки знаходиться на продовженні прямої, що сполучає Сонце і око спостерігача, - на проти сонячній лінії. Кут між напрямом на головну веселку і проти сонячну лінією складає 41-42е.

У веселки розрізняють сім основних кольорів, що плавно переходять один в іншій.

Вид дуги, яскравість квітів, ширина смуг залежать від розмірів крапельок води і їх кількості. Великі краплі створюють вужчу веселку, з кольорами, що різко виділяються, малі - дугу розпливчату, бляклу і навіть білу. От чому яскрава вузька веселка видно влітку після грозового дощу, під час якого падають крупні краплі.

Вперше теорія веселки була дана в 1637 році Рене Декартом. Він пояснив веселку, як явище, пов'язане з віддзеркаленням і заломленням світла в дощових краплях. Утворення квітів і їх послідовність були пояснені пізніше, після розгадки складної природи білого світу і його дисперсії в середовищі. Дифракційна теорія веселки розроблена Ері і Партнером.

Полярне сяйво

Полярне сяйво (Aurora borealis) — оптичне явище у верхніх шарах атмосфери, світіння окремих ділянок нічного неба, що швидко змінюється.

Одним з красивих оптичних явищ природи є полярне сяйво.

В більшості випадків полярні сяйва мають зелений або синій-зелений відтінок з плямами, що зрідка з'являються, або облямівкою рожевого або червоного кольору.

Полярні сяйва спостерігають в двох основних формах - у вигляді стрічок і у вигляді плям. Коли сяйво інтенсивне, воно набуває форми стрічок. Втрачаючи інтенсивність, воно перетворюється на плями. Проте багато стрічок зникають, не встигнувши розбитися на плями. Стрічки як би висять в темному просторі неба, нагадуючи гігантську завісу, що протягнулася зазвичай зі сходу на захід на тисячі кілометрів.

 Висота цієї завіси складає декілька сотень кілометрів, товщина не перевищує декількох сотень метрів, причому вона така голуба і прозора, що крізь неї видно зірки. Нижній край завіси досить різко і виразно обкреслений і часто підфарбований в червоний або рожевий колір, верхній, - поступово втрачається у висоті і це створює особливо ефектне враження глибини простору.

Як виникають полярні сяйва. Земля є величезним магнітом, південний полюс якого знаходиться поблизу північного географічного полюса, а північний - поблизу південного. Силові лінії магнітного поля Землі, звані геомагнітними лініями, виходять з області, прилеглої до північного магнітного полюса Землі, охоплює земну кулю і входять в нього в області південного магнітного полюса, утворюючи грати навколо Землі.

Останнім часом учені встановили, що полярні сяйва інтенсивніші у берегів океанів і морів.

Міраж

Міраж (фр. mirage - видимість) - оптичне явище відбиття світла в атмосфері на межі різних за щільністю шарами повітря.

Деякі види міражів. З більшого різноманіття міражів виділимо декілька видів: “озерні” міражі, звані також нижніми міражами, верхні міражі, подвійні і потрійні міражі, міражі наддалекого бачення.

Нижні (“озерні”) міражі виникають над сильно нагрітою поверхнею. Верхні міражі виникають, навпаки, над сильно охолодженою поверхнею, наприклад над холодною водою. Якщо нижні міражі спостерігають, як правило, в пустелях і степах, то верхні спостерігають в північних широтах.

 

Верхні міражі відрізняються різноманітністю. У одних випадках вони дають пряме зображення, в інших випадках в повітрі з'являється перевернене зображення. Міражі можуть бути подвійними, коли спостерігаються два зображення, просте і перевернене. Ці зображення можуть бути розділені смугою повітря (одне може опинитися над лінією горизонту, інше під нею), але можуть безпосередньо змикатися один з одним. Іноді виникає ще одне - третє зображення.

Джерела світла

• Джерела світла - фізичні тіла, атоми та молекули яких випромінюють світло.

•  За походженням джерела світла розділяють на природні та штучні.

•  За видом випромінювання джерела світла поділяють на теплові та люмінесцентні.

Сучасні джерела світла відрізняються великою різноманітністю, проте їх можна розділити на три основні групи: теплові - лампи розжарювання; газорозрядні - люмінісцентні, ртутні, ксенонові; світловпромінювальні діоди - світлодіоди.

Найбільшого поширення в побуті набули лампи розжарювання. Лампи розжарювання мають загальне або спеціальне призначення. Традиційні лампи розжарювання дешевше інших типів ламп. На цьому плюси ламп з вольфрамовим волоском закінчуються і починаються мінуси: значне споживання електроенергії, недовговічність, сильний нагрів і ін.

Газорозрядні джерела світла (люмінесцентні лампи) є досить великою групою ламп, в яких видимі випромінювання (світло) створюється електричним розрядом в газах або парах металів, причому це випромінювання в більшості випадків має різний колір. Найбільшого поширення набули трубчасті люмінесцентні лампи низького тиску, натрієві низького тиску, дугові ртутні, ксенонові лампи та ін.

В порівнянні з лампами розжарювання люмінесцентні лампи мають ряд переваг: в 4-5 разів більша світловидатність, в 10-15 разів довше термін служби, спектр випромінювання люмінесцентних джерел світла більше наближається до звичного для ока людини сонячному світлу.

Світлодіодні джерела світла - напівпровідникові прилади, випромінюючі некогерентне світло при пропусканні через нього електричного струму. Випромінюване ними світло лежить у вузькому діапазоні спектру, його колірні характеристики залежать від хімічного складу напівпровідника. Світлодіоди знайшли широке застосування в якості індикаторів цифрового табло, як джерела світла в ліхтарях, в підсвічуванні невеликих ЖК екранах і тому подібне.

У кінці XX ст. були винайдені енергозбережні лампи (компактні люмінесцентні лампи), що дозволяють економити до 80% енергії в порівнянні з класичними лампами розжарювання. Окрім нижчого споживання електроенергії, енергозбережні лампи при роботі виділяють менше тепла, чим традиційні лампи розжарювання. Це дозволяє використовувати енергозбережні лампи ширше в різноманітних світильниках, з тканинними абажурами, пластиковими плафонами і так далі. Великий вибір геометричних форм таких ламп допоможе створити будь-які світлові оформлення інтер'єру.